TW201835122A - 黑色感光性樹脂組合物，包含使用該組合物所製備之柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器，及包含該濾色器的顯示裝置 - Google Patents

黑色感光性樹脂組合物，包含使用該組合物所製備之柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器，及包含該濾色器的顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種黑色感光性樹脂組合物，包含用其製造的柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器，以及包含上述濾色器的顯示裝置，該黑色感光性樹脂組合物包含(A)著色劑；(B)鹼可溶性樹脂；(C)光聚合性化合物；(D)光聚合引發劑；以及(E)溶劑，該(B)鹼可溶性樹脂同時含有下述化學式1與化學式2的單體，該(C)光聚合性化合物包含具有4至7個官能基團的單體，該(C)光聚合性化合物的酸值為25至50毫克KOH/公克。

Description

黑色感光性樹脂組合物，包含使用該組合物所製備之柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器，及包含該濾色器的顯示裝置
本發明係關於一種黑色感光性樹脂組合物，包含使用其製造的柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器以及包含該濾色器的液晶顯示裝置。
濾色器係由紅色畫素、綠色畫素與青色畫素之三原色畫素以及形成在各色畫素邊界之黑色且基本上不使可見光透過的黑矩陣所構成。黑矩陣或黑色柱狀間隔物係在構成LCD的二個玻璃板之間確保液晶運動所需的空間，是維持LCD彈性的原料，且由黑色感光性樹脂組合物所形成。黑矩陣或黑色柱狀間隔物能夠以柱狀設置於所需的部位，且必須可進行間隔與厚度的精密調節。此時，必須考慮元件的高度來調節黑色柱狀間隔物的高度。
一直以來，為了形成黑色柱狀間隔物，採用了在整個基板上散佈成為間隔物的珠狀粒子的方法。但是，該方法難以均勻地確保單元間隙，且因珠粒也附著於畫素顯示部分，存在有圖像的對比度及畫質等降低的缺點。因此，為了解決所涉問題，提出了各種使用可形成臺階高低差的感光性樹脂組合物的方法。
韓國專利申請案公開第10-2012-0033893號提出了如下方法：使用感光性樹脂組合物來形成具有高度差的黑色柱狀間隔物，但具有膜的密合性不充分的缺點。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：韓國公開專利第10-2012-0033893號公報
本發明係為了解決上述先前技術的問題而完成，目的在於提供一種使黑矩陣或黑色柱狀間隔物的密合力經改善的黑色感光性樹脂組合物。
另外，本發明的目的在於提供一種包含使用上述黑色感光性樹脂組合物製造的柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器以及包含上述濾色器的液晶顯示裝置。
為了實現上述目的，係提供一種黑色感光性樹脂組合物，其特徵在於，黑色感光性樹脂組合物包含：(A)著色劑；(B)鹼可溶性樹脂；(C)光聚合性化合物；(D)光聚合引發劑；以及(E)溶劑，上述(B)鹼可溶性樹脂同時含有下述化學式1與化學式2的單體，上述(C)光聚合性化合物包含具有4至7個官能基團的單體，上述(C)光聚合性化合物的酸值為25至50毫克KOH/公克(mgKOH/g)：
在化學式1的單體中，R1為氫或甲基；R2為被羥基取代的C1至C20伸烷基；R3為C1至C12烷基(甲基)丙烯酸酯基。
另外，本發明提供一種包含使用上述黑色感光性樹脂組合物製造的柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器。
進一步，本發明提供一種包含上述濾色器的液晶顯示裝置。
本發明的黑色感光性樹脂組合物係提供改善黑矩陣或黑色柱狀間隔物的密合力的效果。
另外，包含使用上述黑色感光性樹脂組合物製造的柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器以及包含上述濾色器的液晶顯示裝置係提供驅動性與耐久性等優異的特性。
本發明提供一種黑色感光性樹脂組合物，其特徵在於，黑色感光性樹脂組合物包含：(A)著色劑；(B)鹼可溶性樹脂；(C)光聚合性化合物；(D)光聚合引發劑；以及(E) 溶劑，上述(B)鹼可溶性樹脂同時含有下述化學式1與化學式2的單體，上述(C)光聚合性化合物包含具有4至7個官能基團的單體，上述(C)光聚合性化合物的酸值為25至50毫克KOH/公克：
在化學式1的單體中，R1為氫或甲基；R2為被羥基取代的C1至C20伸烷基；R3為C1至C12烷基(甲基)丙烯酸酯基。
較佳地，在化學式1的單體中，R1為甲基；R2為被羥基取代的C1至C20伸烷基，或者更佳地，為被羥基取代的直鏈或分支的C1至C10伸烷基；R3可為丙烯酸酯或丙烯酸甲酯。
本發明黑色感光性樹脂組合物的特徵在於，藉由具有如下特徵而將使用其所製造的黑矩陣或黑色柱狀間隔物的密合力大幅地提高：(B)鹼可溶性樹脂同時含有下述化學式1與化學式2的單體，(C)光聚合性化合物包含具有4至7個官能基團的單體，(C)光聚合性化合物的酸值為25至50毫克KOH/公克。
以下，對於構成本發明黑色感光性樹脂組合物的各成分進行說明。但是，本發明並不由該等成分所限定。
(A)著色劑
著色劑是為了實現黑色而使用，對間隔物、黑矩陣與黑色柱狀間隔物等全部賦予遮光性。黑色柱狀間隔物意指將柱狀間隔物與黑矩陣形成為一體的產物。亦即，就黑矩陣而言，能夠發揮防止漏光的作用，且就間隔物而言，能夠發揮防止由外部產生的光所導致的設備誤動作的作用。
作為著色劑，只要對於可見光線具有遮光性，則有機顏料、染料與黑色顏料等本領域中習知的所有著色劑皆可使 用，但較佳使用黑色顏料。
作為黑色顏料，並無特別限制而能夠使用習知的黑色顏料，具體言之，能夠使用苯胺黑、苝黑、鈦黑、炭黑等。該等能夠一種單獨地使用或者將至少二種組合使用。作為炭黑，可列舉出槽法炭黑、爐法炭黑、熱解炭黑、燈黑等。
必要的情況下，為了電絕緣性，能夠使用表面經樹脂被覆的炭黑。如果添加，則經樹脂被覆的炭黑與未經樹脂被覆的炭黑相比，導電性較低，因此在黑矩陣、間隔物或黑色柱狀間隔物(黑矩陣一體型間隔物)的形成時能夠賦予優異的電絕緣性。
另外，著色劑根據需要可選擇性地進一步包含色修正劑。作為色修正劑，可使用蒽醌系顏料或苝系顏料等稠合多環顏料、酞菁顏料或偶氮顏料等有機顏料，較佳可使用蒽醌系顏料或酞菁顏料，更佳可使用酞菁顏料。作為酞菁顏料的例子，能夠含有C.I顏料藍15：6、C.I顏料藍15：4、C.I顏料藍16，而作為蒽醌系顏料的例子，可列舉出C.I顏料藍60。作為酞菁顏料，有時較佳為C.I顏料藍15：6。
(A)著色劑可包含：選自內醯胺黑、苯胺黑與苝黑中的至少一種有機黑色顏料；選自鈦黑與炭黑中的至少一種無機黑色顏料；以及青色顏料。
在有機黑色顏料中，在光學密度、介電常數、透射 率等方面，有時較佳使用內醯胺黑(例如：巴斯夫(BASF)公司的Irgaphor® Black S0100CF)。
在圖案特性與耐化學品性方面，在無機黑色顏料中有時較佳使用炭黑。
在青色顏料中，在漏光防止方面，有時較佳使用C.I顏料藍15：6。
相對於黑色感光性樹脂組合物的總重量，著色劑的含量為1至50重量%，較佳為5至20重量%。如果含有1至50重量%的著色劑，則光學密度優異，在含量為5至20重量%的情況下，在光學密度方面能夠更為優異。
本發明中，黑色感光性樹脂組合物中的固體成分意指將溶劑除去後的成分的合計。
另外，著色劑較佳使用顏料粒徑均勻分散的顏料分散液。作為用於使顏料粒徑均勻分散的方法的例子，可列舉出含有顏料分散劑(a1)並進行分散處理的方法等，採用上述方法能夠得到顏料在溶液中呈均勻分散狀態的顏料分散液。
(a1)顏料分散劑
顏料分散劑是為了維持顏料的去凝聚與穩定性而添加，作為顏料分散劑的具體實例，可列舉出陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性系、聚酯系、多胺系等的表面活性劑等，該等可 各自單獨地使用或者將至少二種組合使用。
作為陽離子系表面活性劑的具體實例，可列舉出硬脂胺鹽酸鹽與月桂基三甲基氯化銨等胺鹽或四級銨鹽等。
作為陰離子系表面活性劑的具體實例，可列舉出月桂醇硫酸酯鈉與油醇硫酸酯鈉等高級醇硫酸酯鹽類、十二烷基硫酸鈉與十二烷基硫酸銨等烷基硫酸鹽類、十二烷基苯磺酸鈉與十二烷基萘磺酸鈉等烷基芳基磺酸鹽類等。
作為非離子系表面活性劑的具體實例，可列舉出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其他聚氧乙烯衍生物、環氧乙烷/環氧丙烷嵌段共聚物、山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯與聚氧乙烯烷基胺等。
此外，可列舉出聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯基醚類、聚乙二醇二酯類、山梨糖醇脂肪酸酯類、脂肪酸改性聚酯類、三級胺改性聚氨酯類以及聚乙烯亞胺類等。
另外，顏料分散劑較佳含有包含甲基丙烯酸丁酯(butyl methacrylate，BMA)或甲基丙烯酸-N,N-二甲基胺基乙酯(N,N-dimethylamino ethyl methacrylate，DMAEMA)的丙烯酸酯系分散劑(以下稱為丙烯酸酯系分散劑)。丙烯酸酯系分散劑較佳使用經由活性控制方法所製造的產物，作為市售品，可列舉出 DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070或DISPER BYK-2150等，前述丙烯酸酯系分散劑能夠各自單獨使用或者將至少二種混合使用。
顏料分散劑除了丙烯酸酯系分散劑以外，也可使用其他樹脂型顏料分散劑。作為其他樹脂型顏料分散劑，可列舉出習知的樹脂型顏料分散劑，特別是聚氨酯、以聚丙烯酸酯為代表的聚羧酸酯、不飽和聚醯胺、聚羧酸、聚羧酸的(部分的)胺鹽、聚羧酸的銨鹽、聚羧酸的烷基胺鹽、聚矽氧烷、長鏈聚胺基醯胺磷酸鹽、含羥基的聚羧酸的酯以及該等之改性生成物、或者藉由具有游離(free)羧基的聚酯與聚(低級伸烷基亞胺)的反應所形成的醯胺或該等之鹽等油質的分散劑；(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、聚乙烯醇或聚乙烯基吡咯啶酮等水溶性樹脂或水溶性聚合物化合物；聚酯；改性聚丙烯酸酯；環氧乙烷/環氧丙烷的加成生成物及磷酸酯等。
作為其他樹脂型顏料分散劑的市售品，作為陽離子系樹脂分散劑，例如可列舉出：BYK(畢克)化學公司的商品名：DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPER BYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、DISPER BYK-184；巴斯夫(BASF)公司的商品名：EFKA-44、EFKA-46、EFKA-47、EFKA-48、 EFKA-4010、EFKA-4050、EFKA-4055、EFKA-4020、EFKA-4015、EFKA-4060、EFKA-4300、EFKA-4330、EFKA-4400、EFKA-4406、EFKA-4510、EFKA-4800；路博潤(Lubirzol)公司的商品名：SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550、NBZ-4204/10；川研精細化工公司的商品名：HINOACT T-6000、HINOACT T-7000、HINOACT T-8000；味之素公司的商品名：AJISPUR PB-821、AJISPUR PB-822、AJISPUR PB-823；共榮社化學公司的商品名：FLORENE DOPA-17HF、FLORENE DOPA-15BHF、FLORENE DOPA-33、FLORENE DOPA-44等。
除了上述丙烯酸酯系分散劑以外，其他樹脂型顏料分散劑也能夠各自單獨地使用或者將至少二種混合使用，也可與丙烯酸酯系分散劑一起使用。
相對於著色劑1重量份，顏料分散劑的含量為超過0重量份且為1重量份以下，較佳含有0.01至0.5重量份。如果以超過0重量份且1重量份以下之含量來含有顏料分散劑，則能夠得到均勻分散的顏料，因此較佳。
(B)鹼可溶性樹脂
鹼可溶性樹脂具有基於光、熱作用的反應性及鹼可溶解性，作為以著色劑為首的固體成分的分散介質而發揮作用，發揮黏結樹脂的功能。鹼可溶性樹脂能夠使用可溶解於膜製造的顯影步驟中所使用的鹼性顯影液中的黏結劑。
於本發明中所使用的鹼可溶性樹脂，其特徵在於，同時含有下述化學式1與化學式2的單體。即，可為含有上述單體的共聚物。
在化學式1的單體中，R1為氫或甲基；R2為被羥基取代的C1至C20伸烷基； R3為C1至C12烷基(甲基)丙烯酸酯基。
於本發明中，「烷基(甲基)丙烯酸酯」意指「丙烯酸烷基酯」或「甲基丙烯酸烷基酯」。
鹼可溶性樹脂較佳藉由含有以下成分共聚而成：除了化學式1與化學式2的單體以外，進一步更包含含有羧基的單體以及可與含有羧基的單體共聚的其他單體。
在R1為甲基、R2為被羥基取代的C1至C10伸烷基、且R3為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的情況下，有時在密合性方面較佳。
在(B)鹼可溶性樹脂中，相對於(B)鹼可溶性樹脂的總含量，化學式1的單體的含量可為20至60重量%，較佳可為30至50重量%；相對於(B)鹼可溶性樹脂的總含量，化學式2的單體的含量可為30至60重量%，較佳可為35至50重量%。在(B)鹼可溶性樹脂中，在相對於(B)鹼可溶性樹脂的總含量，化學式1的單體的含量為20至60重量%的情況下，且在相對於(B)鹼可溶性樹脂的總含量，化學式2的單體的含量為30至60重量%的情況下，在使用其所製造的黑矩陣或黑色柱狀間隔物的密合力增大的方面係有利的；在(B)鹼可溶性樹脂中，在相對於(B)鹼可溶性樹脂的總含量，化學式1的單體的含量為30至50重量%的情況下，且在相對於(B)鹼可溶性樹脂的總含量，化學式2的單體的含量為35至50重量%的情況下，在使用其所製造的黑矩陣或黑色柱 狀間隔物的密合力增大的方面係更為有利。
對於(B)鹼可溶性樹脂，相對於(B)鹼可溶性樹脂的總重量，可進一步更含有5至50重量%的化合物，該化合物包含可與化學式1或化學式2所示單體共聚的含有羧基的單體、或者可與含有羧基的單體共聚的其他單體。亦即，除了化學式1或化學式2所示的單體以外，能夠將其他單體(化合物)進一步投入並使其共聚，從而製造本發明的(B)鹼可溶性樹脂。
化學式1的單體對化學式2的單體的重量比可為20至60：30至60。
作為含有羧基的單體，例如可列舉出不飽和單羧酸、不飽和二羧酸、不飽和三羧酸等在分子中具有至少一個羧基的不飽和羧酸等。
作為不飽和單羧酸，例如可列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。
作為不飽和二羧酸，例如可列舉出馬來酸、富馬酸、伊康酸、檸康酸、中康酸等。
不飽和多元羧酸可為酸酐，具體言之，可列舉出馬來酸酐、伊康酸酐、檸康酸酐等。另外，不飽和多元羧酸可為其單(2-甲基丙烯醯氧基烷基)酯，例如可列舉出琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、琥珀酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯 二甲酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯等。不飽和多元羧酸可為其兩末端二羧基聚合物的單(甲基)丙烯酸酯，例如可列舉出ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯、ω-羧基聚己內酯單甲基丙烯酸酯等。
含有羧基的單體能夠各自單獨地使用或者將至少二種混合使用。
作為可與含有羧基的單體共聚的其他單體，例如可列舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯、間乙烯基甲苯、對乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲基醚、間乙烯基苄基甲基醚、對乙烯基苄基甲基醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油基醚、間乙烯基苄基縮水甘油基醚、對乙烯基苄基縮水甘油基醚、茚等芳香族乙烯基化合物；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸二級丁酯、甲基丙烯酸二級丁酯、丙烯酸三級丁酯、甲基丙烯酸三級丁酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丁酯、甲基丙烯酸2-羥基丁酯、丙烯酸3-羥基丁酯、甲基丙烯酸3-羥基丁酯、丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯 酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇甲基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸雙環戊二烯酯、甲基丙烯酸雙環戊二烯酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、甘油單丙烯酸酯、甘油單甲基丙烯酸酯等不飽和羧酸酯類；丙烯酸2-胺基乙酯、甲基丙烯酸2-胺基乙酯、丙烯酸2-二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基胺基乙酯、丙烯酸2-胺基丙酯、甲基丙烯酸2-胺基丙酯、丙烯酸2-二甲基胺基丙酯、甲基丙烯酸2-二甲基胺基丙酯、丙烯酸3-胺基丙酯、甲基丙烯酸3-胺基丙酯、丙烯酸3-二甲基胺基丙酯、甲基丙烯酸3-二甲基胺基丙酯等不飽和羧酸胺基烷基酯類；丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等不飽和羧酸縮水甘油酯類；醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯類；乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基縮水甘油基醚等不飽和醚類；丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、二氰亞乙烯等乙烯基氰化合物；丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-2-羥基乙基丙烯醯胺、N-2-羥基乙基甲基丙烯醯胺等不飽和醯胺 類；馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等不飽和醯亞胺類；1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等脂肪族共軛二烯類；以及在聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷等聚合物分子鏈的末端具有單丙烯醯基或單甲基丙烯醯基的大分子單體類；丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丁基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、丙烯酸-β-乙基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-乙基縮水甘油酯等丙烯酸縮水甘油酯類；丙烯酸-3,4-環氧丁酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧丁酯、丙烯酸-6,7-環氧庚酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧庚酯、α-乙基丙烯酸-6,7-環氧庚酯等丙烯酸環氧烷基酯類；鄰乙烯基苄基縮水甘油基醚、間乙烯基苄基縮水甘油基醚、對乙烯基苄基縮水甘油基醚等乙烯基苄基縮水甘油基醚類等。該等單體能夠各自單獨地使用或將至少二種混合使用。
較佳地，選擇使用具有酸值為20至200(KOH毫克/公克)的鹼可溶性樹脂。酸值是作為中和丙烯酸系聚合物1公克所需的氫氧化鉀的量(毫克)所測定的值，係關係到溶解性。如果樹脂的酸值屬於上述範圍，則具有如下優點：顯影液中的溶解性提高，非露出部係容易溶解，感度增加，結果為露出部的圖案可在顯影時殘留，改善殘膜率(film remaining ratio)。
另外，就鹼可溶性樹脂而言，為了提高表面硬度，可考慮限定分子量以及分子量分佈度(MW/MN)。使重量平均分子量較佳為3,000至200,000，更佳為5,000至100,000，進一步較佳為5,000至30,000，且使分子量分佈度具有1.5至6.0的範圍，較佳具有1.8至4.0的範圍，在前述條件下直接聚合或者購入而使用。具有前述範圍的分子量及分子量分佈度的鹼可溶性樹脂的硬度較高，不僅殘膜率高，而且在顯影液中的非露出部的溶解性係優異的，能夠提高解析度。
相對於黑色感光性樹脂組合物的總重量，能夠使用5至80重量%的鹼可溶性樹脂，較佳能夠使用7至50重量%的鹼可溶性樹脂。此含量是多方面考慮對於顯影液的溶解度與圖案形成等而選擇的範圍，在上述範圍內使用的情況下，對於顯影液的溶解性係充分的，圖案形成係容易的，顯影時曝光部的畫素部分的膜減少可被防止，非畫素部分的脫落性變得良好。
(C)光聚合性化合物
光聚合性化合物是用於增強圖案的強度的成分，為具有4至7個官能基團的單體，其特徵在於，(C)光聚合性化合物的酸值為25至50毫克KOH/公克。在光聚合性化合物的酸值為25毫克KOH/公克至50毫克KOH/公克的情況下，對於基材的密合力係進一步增大。
作為具有4至7個官能基團的單體的具體實例，可列 舉出新戊四醇四(甲基)丙烯酸、二羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸、丁二酸、二新戊四醇丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等單體。該等能夠單獨使用或者將至少二種混合使用。
就光聚合性化合物而言，相對於黑色感光性樹脂組合物的總重量，能夠使用1至30重量%，較佳為2至15重量%。當光聚合性化合物的含量在前述1至30重量%的範圍時，能夠使畫素部分的強度、平坦性變得良好，當含量在2至15重量%的範圍時，能夠進一步使畫素部分的強度、平坦性變得良好。
(D)光聚合引發劑
光聚合引發劑為用於引發光聚合性化合物的聚合的化合物，在本發明中並無特別限定，能夠使用苯乙酮系、二苯甲酮系、三嗪系、噻噸酮系、肟系、苯偶姻系、蒽醌系以及聯咪唑系化合物等，該等可單獨地使用或者將至少二種混合使用。
作為苯乙酮系化合物，可列舉出二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶醯二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎福林基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福林基苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基[4-(1-甲 基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮的低聚物等，特別地，其中可較佳使用2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福林基苯基)丁烷-1-酮。
作為二苯甲酮系化合物，可列舉出二苯甲酮、苯甲醯基苯甲酸、苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯醯基化二苯甲酮、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等。
作為三嗪系化合物，可列舉出2,4,6-三氯-對稱三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三嗪、2-聯苯基-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-對稱三嗪、2-(萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三嗪、2-(4-甲氧基萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三嗪、2,4-三氯甲基(向日葵基)-6-三嗪、2,4-三氯甲基(4'-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等。
作為噻噸酮系化合物，可列舉出2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
作為肟系化合物，可列舉出o-乙氧基羰基-α-氧亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮等，作為市售品，巴斯夫公司的Irgacure OXE-01、Irgacure OXE-02是代表性的。
作為苯偶姻系化合物，可列舉出苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丁基醚、苯偶醯二甲基縮酮等。
作為蒽醌系化合物，可列舉出2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2,3-二苯基蒽醌等。
作為聯咪唑系化合物，可列舉出2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑、4,4',5,5'位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物等。
當光聚合引發劑的含量為1至10重量%的範圍時係被高感度化，使用黑色感光性樹脂組合物形成的畫素部分的強度及圖案的直進性係變得良好，為0.01至5重量%的範圍時，可變得更為良好。
就光聚合引發劑而言，可將光聚合引發輔助劑組合使用。如果在光聚合引發劑中併用光聚合引發輔助劑，則使含有該等的黑色感光性樹脂組合物進一步被高感度化，使用其形成用於維持單元間隙的支承間隔物時，生產率提高，因此較佳。
為了提高聚合效率，能夠使用光聚合引發輔助劑，可使用胺系化合物、烷氧基蒽系化合物與噻噸酮系化合物等。
作為胺系化合物，可列舉出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(通稱：米其勒酮)、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(乙基甲基胺基)二苯甲酮等，其中，較佳為4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。
作為烷氧基蒽系化合物，可列舉出9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。
作為噻噸酮系化合物，可列舉出2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
光聚合引發輔助劑可直接製造或者購入市售品而使用，作為一例，能夠使用商品名「EAB-F」[製造商：保土谷化學工業股份有限公司]系列等。
相對於光聚合引發劑1莫耳，光聚合引發輔助劑通常在10莫耳以下、較佳在0.01至5莫耳的範圍內使用。在上述範圍內使用光聚合引發輔助劑的情況下，能夠提高聚合效率，期待生產率的提高效果。
(E)溶劑
作為溶劑，只要能夠將上述提及的組成溶解或分散，則都可使用，在本發明中並無特別限定。較佳地，在塗布性與乾燥性方面，可使用沸點為100至200℃的有機溶劑。
代表性地，作為可使用的溶劑，可列舉出伸烷基二醇單烷基醚類、伸烷基二醇烷基醚乙酸酯類、芳香族烴類、酮類、低級與高級醇類、環狀酯類等。更具體言之，可列舉出乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚等伸烷基二醇單烷基醚類；二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚等二乙二醇二烷基醚類；甲基賽路蘇乙酸酯、乙基賽路蘇乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯與乙酸甲氧基戊酯等伸烷基二醇烷基醚乙酸酯類；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴類；甲乙酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮類；乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、甘油等醇類；3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯類；γ-丁內酯等環狀酯類等。
在前述溶劑中，較佳地，可使用伸烷基二醇烷基醚乙酸酯類、酮類、3-乙氧基丙酸乙酯與3-甲氧基丙酸甲酯等酯類，更佳地，可使用丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。該等溶劑能夠 一種單獨地使用或者將至少二種混合使用。
以餘量含有溶劑以使得黑色感光性樹脂組合物滿足100重量%。此含量是考慮組成的分散穩定性及製造製程中的製程容易性(例如塗布性)而選擇的範圍。換言之，本發明的黑色感光性樹脂組合物能夠採用濕式塗布來製造黑矩陣、間隔物或黑色柱狀間隔物(黑矩陣一體型間隔物)，此時，作為濕式塗布方法，能夠使用輥塗機、旋塗機、狹縫與旋轉塗布機、狹縫塗布機(也稱為模壓塗布機)、噴墨等塗布裝置。
(F)添加劑
為了多種目的，黑色感光性樹脂組合物可進一步包含本領域中習知的添加劑。作為此添加劑，可列舉出分散劑、分散輔助劑、表面活性劑、填充劑、其他高分子化合物、紫外線吸收劑及防凝聚劑等。該等添加劑可使用一種或至少二種，考慮到光效率等，相對於黑色感光性樹脂組合物的總重量，較佳使用5重量%以下。
作為分散劑，能够使用市售的分散劑，包含：BYK公司的「DISPER BYK-163」、「DISPER BYK-170」以及「DISPER BYK-2000」；以及汽巴精化公司(Ciba Specialties Chemicals Corp.)的「EFKA-1101」以及「EFKA-4310」。
作為分散輔助劑，能夠使用市售的分散輔助劑，較 佳地，有Lubrisol公司的Solsperse 5000、Solsperse 12000、Solsperse 22000等，該等物質為銅酞菁系顏料衍生物，藉由賦予與炭黑的親和性，從而有助於炭黑表面與分散劑之間電氣的、化學的吸附，與單獨使用分散劑的情形相比，能夠獲得分散性與分散穩定性提高的效果。
作為表面活性劑，能夠使用市售的表面活性劑，較佳地，能夠使用氟系表面活性劑。作為氟系表面活性劑，能夠使用BM-1000、BM-1100(BM化學(BM Chemie)公司)、FLUORAD FC-135/FC-170C/FC-430(住友3M股份有限公司)、SH-28PA/-190/SZ-6032(東麗有機矽股份有限公司)等。
作為填充劑，可使用玻璃、二氧化矽、氧化鋁等。作為其他的高分子化合物，可使用環氧樹脂、馬來醯亞胺樹脂等固化性樹脂，聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯等熱塑性樹脂等。
作為紫外線吸收劑，可使用2-(3-三級-丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。作為防凝聚劑，可使用聚丙烯酸鈉等。
對本發明黑色感光性組合物的製造並無特別限定，可採用習知的黑色感光性組合物的製造方法。
作為一例，可將著色劑添加到溶劑中後，添加剩餘 的組成與其他添加劑，藉由攪拌而得。此時，在使顏料等預先在溶劑或鹼可溶性樹脂中溶解或分散的研磨基料形態下添加上述著色劑。在添加劑為溶液形態的情況下，可預先與著色劑一起添加到溶劑中。
如此製造的黑色感光性樹脂組合物可較佳在顯示裝置的製造中使用，可較佳在液晶顯示裝置的黑矩陣、用於維持單元間隙的間隔物或者黑色柱狀間隔物(黑矩陣一體型間隔物)的製造中使用。
特別地，本發明的黑色感光性樹脂組合物可較佳在黑色柱狀間隔物(黑矩陣一體型間隔物)的製造中使用，上述黑色柱狀間隔物(黑矩陣一體型間隔物)並非分別形成黑矩陣與間隔物，而是形成為用一個圖案即發揮黑矩陣與間隔物的全部作用的結構。
本發明還關於一種包含使用上述黑色感光性樹脂組合物所製造的黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器。
進一步，係關於一種包含上述濾色器的顯示裝置。
採用光刻方法形成黑矩陣、間隔物或黑色柱狀間隔物(黑矩陣一體型間隔物)的通常圖案化製程係包含以下步驟：a)將黑色感光性樹脂組合物塗布於基板的步驟，b)將溶劑乾燥的預烘焙步驟， c)在得到的被膜上使光遮罩對準，照射活性光線而使曝光部固化的步驟，d)進行使用鹼水溶液將未曝光部溶解的顯影製程的步驟，e)進行乾燥以及後烘焙的步驟。
基板可使用玻璃基板、聚合物板。作為玻璃基板，特別佳可使用鈉鈣玻璃、含有鋇或鍶的玻璃、鉛玻璃、鋁矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鋇硼矽酸玻璃或石英等。另外，作為聚合物板，可列舉出聚碳酸酯、丙烯酸系、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫醚或聚碸等。
此時，為了得到所期望的厚度，塗布係採用濕式塗布方法而進行，濕式塗布方法係使用輥塗機、旋塗機、狹縫與旋轉塗布機、狹縫塗布機(也稱為模壓塗布機)、噴墨等塗布裝置。
藉由用烘箱、熱板等加熱來進行預烘焙。此時，預烘焙中的加熱溫度以及加熱時間係根據所使用的溶劑而適當地選擇，例如在80至150℃的溫度下進行1至30分鐘。
另外，採用曝光機實施在預烘焙後進行的曝光，藉由經由光遮罩而進行曝光，從而只使與圖案對應的部分感光。此時，照射的光可為例如可見光線、紫外線、X射線與電子束等。
為了將非曝光部分的未被除去部分的感光性樹脂組合物除去，進行曝光後的鹼顯影，藉由顯影，形成所期望的圖案。 作為適於鹼顯影的顯影液，例如能夠使用鹼金屬、鹼土類金屬的碳酸鹽的水溶液等。特別地，使用以1至3重量%含有碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰等碳酸鹽的鹼水溶液，在10至50℃、較佳在20至40℃的溫度下使用顯影機或超聲波清洗機等進行。
為了提高經圖案化的膜與基板的密合性而進行後烘焙，在80至220℃、10至120分鐘的條件下藉由熱處理而進行。後烘焙係與預烘焙同樣地使用烘箱、熱板等進行。
此時，作為黑矩陣的膜厚，較佳為0.2微米至10.0微米，更佳為0.5微米至7.0微米，特別佳為1.0微米至5.0微米。
另外，作為柱狀間隔物與黑色柱狀間隔物(黑矩陣一體型間隔物)的膜厚，較佳為0.5微米至8微米，更佳為0.1微米至6微米，特別佳為0.1微米至4微米。
用本發明黑色感光性樹脂組合物所製造的黑矩陣、間隔物或黑色柱狀間隔物(黑矩陣一體型間隔物)係具有如下效果：改善黑矩陣或黑色柱狀間隔物對於基材的密合力，可在顯示裝置的驅動性與耐久性等方面具有優異的特性。
以下藉由實施例對本發明進行更詳細地說明。但，下述實施例係用於對本發明更具體地說明，本發明的範圍並不受下述實施例限定。下述實施例在本發明的範圍內可由本領域技術人員適當地修正、變形。
製造例1：含有由化學式1與2表示的單體的鹼可溶性樹脂(B1)
在安裝有滴液漏斗、溫度計、冷卻管、攪拌機的四口燒瓶中，歷時1小時滴加以莫耳比50：50混合(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-8-基酯以及(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-9-基酯而成的混合物30重量份、甲基丙烯酸甲酯50重量份、丙烯酸40重量份、乙烯基甲苯70重量份、過氧-2-乙基己酸三級丁酯4重量份、丙二醇單甲基醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA)40重量份，並進行0.5小時聚合反應。接著，歷時1小時慢慢地滴加甲基丙烯酸15重量份、甲基丙烯酸甲酯10重量份、丙二醇甲基醚70重量份與2,2'-偶氮二異丁腈3重量份的混合溶液，實施8小時聚合後，在室溫下放冷。將四口燒瓶的內部置換為氮氣後，向燒瓶中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯65重量份、四正丁基溴化銨3重量份與甲氧基氫醌(methoquinone)2重量份，在80℃下實施12小時反應，得到鹼可溶性樹脂B1。用GPC測定的B1的重量平均分子量為23,000。
製造例2：含有由化學式1與2表示的單體的鹼可溶性樹脂(B2)
在安裝有滴液漏斗、溫度計、冷卻管、攪拌機的四口燒瓶中，歷時1小時滴加以莫耳比50：50混合(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-8-基酯與(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-9-基酯 而成的混合物30重量份、甲基丙烯酸甲酯30重量份、丙烯酸55重量份、乙烯基甲苯65重量份、過氧-2-乙基己酸三級丁酯4重量份、丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)50重量份，並進行0.5小時聚合反應。接著，歷時1小時慢慢地滴加甲基丙烯酸25重量份、甲基丙烯酸甲酯15重量份、丙二醇甲基醚50重量份與2,2'-偶氮二異丁腈3重量份的混合溶液，實施8小時聚合後，在室溫下放冷。將四口燒瓶的內部置換為氮氣後，向燒瓶中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯70重量份、四正丁基溴化銨3重量份與甲氧基氫醌2重量份，在80℃下實施12小時反應，得到鹼可溶性樹脂B2。用GPC測定的B2的重量平均分子量為22,400。
製造例3：含有由化學式1與2表示的單體的鹼可溶性樹脂(B3)
在安裝有滴液漏斗、溫度計、冷卻管、攪拌機的四口燒瓶中，歷時1小時滴加以莫耳比50：50混合(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-8-基酯與(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-9-基酯而成的混合物15重量份、甲基丙烯酸甲酯15重量份、丙烯酸70重量份、乙烯基甲苯60重量份、過氧-2-乙基己酸三級丁酯4重量份、丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)60重量份，並進行0.5小時聚合反應。接著，歷時1小時慢慢地滴加甲基丙烯酸30重量份、甲基丙烯酸甲酯20重量份、丙二醇甲基醚40重量份與2,2'-偶氮二異丁腈3重量份的混合溶液，實施8小時聚合後，在室溫下放冷。將四口燒 瓶的內部置換為氮氣後，向燒瓶中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯80重量份、四正丁基溴化銨3重量份與甲氧基氫醌2重量份，在80℃下實施12小時反應，得到鹼可溶性樹脂B3。用GPC測定的B3的重量平均分子量為24,200。
製造例4：含有由化學式1與2表示的單體的鹼可溶性樹脂(B4)
在安裝有滴液漏斗、溫度計、冷卻管、攪拌機的四口燒瓶中，歷時1小時滴加以莫耳比50：50混合(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-8-基酯與(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-9-基酯而成的混合物30重量份、甲基丙烯酸甲酯65重量份、丙烯酸35重量份、乙烯基甲苯70重量份、過氧-2-乙基己酸三級丁酯4重量份、丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)40重量份，並進行0.5小時聚合反應。接著，歷時1小時慢慢地滴加甲基丙烯酸15重量份、甲基丙烯酸甲酯10重量份、丙二醇甲基醚60重量份與2,2'-偶氮二異丁腈3重量份的混合溶液，實施8小時聚合後，在室溫下放冷。將四口燒瓶的內部置換為氮氣後，向燒瓶中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯65重量份、四正丁基溴化銨3重量份與甲氧基氫醌2重量份，在80℃下實施12小時反應，得到鹼可溶性樹脂B4。用GPC測定的B4的重量平均分子量為22,900。
製造例5：含有由化學式1與2表示的單體的鹼可溶性樹脂(B5)
在安裝有滴液漏斗、溫度計、冷卻管、攪拌機的四口燒瓶中，歷時1小時滴加以莫耳比50：50混合(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-8-基酯與(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環癸烷-9-基酯而成的混合物15重量份、甲基丙烯酸甲酯10重量份、丙烯酸60重量份、乙烯基甲苯65重量份、過氧-2-乙基己酸三級丁酯4重量份、丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)55重量份，並進行0.5小時聚合反應。接著，歷時1小時慢慢地滴加甲基丙烯酸25重量份、甲基丙烯酸甲酯15重量份、丙二醇甲基醚70重量份與2,2'-偶氮二異丁腈3重量份的混合溶液，實施8小時聚合後，在室溫下放冷。將四口燒瓶的內部置換為氮氣後，向燒瓶中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯75重量份、四正丁基溴化銨3重量份與甲氧基氫醌2重量份，在80℃下實施12小時反應，得到鹼可溶性樹脂B5。用GPC測定的B5的重量平均分子量為24,900。
實施例1至5以及比較例1至3
在混合器中添加溶劑後，向其中添加顏料、鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑以及其他添加劑，藉由攪拌而均勻地混合，製造黑色感光性樹脂組合物。此時，組合物係按照下表2所示之組成。
採用旋塗法將所得到的感光性樹脂組合物塗布於玻璃基板上後，放置到加熱板上，在100℃的溫度下維持2分鐘，將溶劑除去。
接著，在薄膜上照射紫外線。此時，紫外線光源係使用牛尾(USHIO)電機股份有限公司所製造的超高壓汞燈(商品名USH-250D)，在大氣氣氛下、以40毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)的曝光量(365奈米)進行光照射，沒有使用特別的光學濾波器。
使用噴霧顯影機將經紫外線照射的薄膜在pH12.5的KOH水溶液顯影溶液中顯影60秒後，用230℃的加熱烘箱加熱20分鐘，以製造圖案。所製造的膜的厚度係形成為3.2微米。
註)
1)C.I顏料藍15：4、DIC公司製品
2)Irgaphor® Black S0100CF(有機黑(Orgnic Black))、巴斯夫公司製品
3)CB(MA-8)、三菱公司製品
4)5.5官能、酸值26.9毫克KOH/公克、新中村化學製品
5)5.5官能、酸值0毫克KOH/公克、新中村化學製品
6)3官能、酸值0毫克KOH/公克、新中村化學製品
7)8官能、酸值0毫克KOH/公克、大阪有機化學製品
8)1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮-1-(O-乙醯基肟)、汽巴公司製品
9)BYK公司製品
10)Lubrisol公司製品
11)丙二醇單甲基醚乙酸酯
實驗例1：密合力測定
將5公分×5公分的玻璃基板(康寧公司)用中性洗劑與水洗淨後乾燥。在玻璃基板上，旋塗在實施例1至5以及比較例1至3中製造的各個黑色感光性樹脂組合物，以使最終膜厚成為3.0微米，在80至120℃下進行前燒成，乾燥1至2分鐘，將溶劑除去。然後，以曝光量40至150毫焦耳/平方公分進行全面曝光後，使用鹼水溶液將表面的異物除去，接著，在200至250℃下進行10至30 分鐘的後燒成，製得著色基板。
將著色基板與玻璃基板(康寧公司)分別切割成25毫米×50毫米的大小，在經切割的著色基板(25毫米×50毫米)的中央部分滴加1滴熱固化性密封劑(sealant)後，以與著色基板呈正交、所滴加的密封劑來到中央且其直徑成為0.5毫米的方式將經切割的玻璃基板(25毫米×50毫米)貼合。然後，放置2分鐘，以7000毫焦耳/平方公分進行曝光後，在120℃下使其固化1小時，製得評價基板。
對於評價基板，在用UTM(萬能試驗機(Universal testing machine)，英士特(Instron)公司)裝備將試驗片固定的狀態下，測定用探針(probe)以3毫米/分鐘(mm/min)擠壓一方的玻璃基板而使其剝離時的力。此時，密合力(牛頓/平方毫米(N/mm2)))為用著色基板與玻璃基板分離時的測定值(N)除以密封劑黏接面積(平方毫米(mm2))所得的值。
[判斷標準]
○：玻璃破碎或者密合力為2牛頓/平方毫米以上
X：密合力不到2牛頓/平方毫米
參照表3，實施例1至5的黑色感光性樹脂組合物的密合力均為基準值2.0牛頓/平方毫米以上，顯示密合力優異；相較於此，比較例1至3的組合物的結果均不到基準值，能夠確認密合力不充分。

Claims (11)

  1. 一種黑色感光性樹脂組合物，其中包含：(A)著色劑；(B)鹼可溶性樹脂；(C)光聚合性化合物；(D)光聚合引發劑；以及(E)溶劑，該(B)鹼可溶性樹脂同時含有下述化學式1與化學式2的單體，該(C)光聚合性化合物包含具有4至7個官能基團的單體，該(C)光聚合性化合物的酸值為25至50毫克KOH/公克(mgKOH/g)， 在化學式1的單體中，R 1為氫或甲基；R 2為被羥基取代的C 1至C 20伸烷基；R 3為C 1至C 12烷基(甲基)丙烯酸酯基。
  2. 如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物，其中，在化學式1的單體中，R 1為甲基；R 2為被羥基取代的C 1至C 10伸烷基；R 3為丙烯酸酯或丙烯酸甲酯。
  3. 如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物，其中，化學式1的單體為化學式3的化合物：
  4. 如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物，其中，化學式1的 單體對化學式2的單體的重量比為20至60：30至60。
  5. 如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物，其中，該(B)鹼可溶性樹脂的分子量為3,000至200,000。
  6. 如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物，其中，該(A)著色劑為選自苯胺黑、苝黑、鈦黑及炭黑中的至少一種。
  7. 如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物，其中，該(A)著色劑包含：選自內醯胺黑、苯胺黑及苝黑中的至少一種有機黑色顏料；選自鈦黑及炭黑中的至少一種無機黑色顏料；以及青色顏料。
  8. 如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物，其中，相對於組合物的總重量，包含：(A)著色劑1至50重量%；(B)鹼可溶性樹脂5至80重量%；(C)光聚合性化合物1至30重量%；(D)光聚合引發劑0.01至10重量%；以及(E)餘量的溶劑。
  9. 如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物，其中，該黑色感光性樹脂組合物更包含選自分散劑、分散輔助劑、表面活性劑、填充劑、其他高分子化合物、紫外線吸收劑以及防凝聚劑中的至少一種(F)添加劑。
  10. 一種濾色器，其包含使用如請求項1所述的黑色感光性樹脂組合物所製造的柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物。
  11. 一種顯示裝置，其包含如請求項10所述的濾色器。
TW107104516A 2017-03-16 2018-02-08 黑色感光性樹脂組合物，包含使用該組合物所製備之柱狀間隔物、黑矩陣或黑色柱狀間隔物的濾色器，及包含該濾色器的顯示裝置 TW201835122A (zh)

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